Influência do tempo de maceração na composição química do fermentado e do destilado de pêssego [Prunus persica (L) Batsch], cv. Chiripá

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(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS. Evandro Ficagna. INFLUÊNCIA DO TEMPO DE MACERAÇÃO NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO FERMENTADO E DO DESTILADO DE PÊSSEGO [Prunus persica (L) Batsch], cv. CHIRIPÁ. Orientador: Jorge Luiz Ninow. Co-orientador: Gildo Almeida da Silva.. FLORIANÓPOLIS - SC JULHO DE 2005.

(2) UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS. INFLUÊNCIA DO TEMPO DE MACERAÇÃO NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO FERMENTADO E DO DESTILADO DE PÊSSEGO [Prunus persica (L) Batsch], cv. CHIRIPÁ. Dissertação submetida à Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do grau de mestre em Engenharia de Alimentos. Orientador: Jorge Luiz Ninow. Co-orientador: Gildo Almeida da Silva.. Evandro Ficagna FLORIANÓPOLIS, JULHO DE 2005.

(3) INFLUÊNCIA DO TEMPO DE MACERAÇÃO NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO FERMENTADO E DO DESTILADO DE PÊSSEGO [Prunus persica (L) Batsch], cv. CHIRIPÁ Por EVANDRO FICAGNA Dissertação julgada e aprovada como requisito para obtenção do título de Mestre em Engenharia de Alimentos no Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina, área de concentração Processos da Indústria de Alimentos.. ______________________. __________________________. Prof. Dr. Jorge Luiz Ninow Orientador. Prof. Dr. Gildo Almeida da Silva Co-Orientador. _______________________________ Profª. Drª. Gláucia Maria F. de Aragão Coordenadora do CPGENA. Banca examinadora:. _________________________________ Prof . Dr. Jorge Luiz Ninow (EQA - UFSC). __________________________________ Prof. Dr. José Miguel Müller (EQA - UFSC). _______________________________________ Prof. Dr. Aparecido Lima da Silva (CCA - UFSC). Florianópolis, julho de 2005.

(4) AGRADECIMENTOS. À Universidade Federal de Santa Catarina, pela oportunidade na realização do curso de pós-graduação. Ao Prof. Dr. Jorge Luiz Ninow, pela orientação, amizade e estímulo. Ao Co-orientador Dr. Gildo Almeida da Silva, pela amizade, dedicação, apoio científico e colaboração intensiva no transcorrer do trabalho. Ao Centro Nacional de Pesquisa de Uva e Vinho (EMBRAPA-CNPUV), pela estrutura e condições de trabalho fornecidas; e a todos seus funcionários que contribuíram para a realização do trabalho. Ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Bento Gonçalves (CEFET-BG), pelo apoio, estrutura e condições de trabalho fornecidas; e a todos meus colegas que contribuíram para a realização deste trabalho. Aos meus companheiros e amigos, em especial Julio e Luciana, pelo incentivo recebido. Aos meus pais Ângelo e Leda que tanto me apoiaram e confiaram em minha capacidade. A Deus, pela vida....

(5) i. SUMÁRIO. SUMÁRIO ........................................................................................................... i LISTA DE FIGURAS ........................................................................................ iii LISTA DE TABELAS......................................................................................... v RESUMO .......................................................................................................... vi ABSTRACT ..................................................................................................... vii I - INTRODUÇÃO .............................................................................................. 1 II - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................ 5 2.1. Fermentação alcoólica.......................................................................... 9 2.2. Maceração............................................................................................ 12 2.3. Utilização de dióxido de enxofre........................................................ 14 2.4. Compostos voláteis no fermentado................................................... 20 2.4.1. Metanol .......................................................................................... 20 2.4.2. Álcoois superiores........................................................................ 22 2.4.3. Aldeídos......................................................................................... 24 2.4.4. Ácidos voláteis ............................................................................. 25 2.4.5. Ésteres........................................................................................... 27 2.5. Processo de destilação....................................................................... 29 2.5.1. Alambique ..................................................................................... 32 2.5.2. Compostos Voláteis no destilado ............................................... 36 III - MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................... 39 3.1. Matéria Prima....................................................................................... 39 3.2. Obtenção do mosto............................................................................. 40 3.3. Microrganismo e preparo do inóculo ................................................ 41 3.4. Fermentação do mosto de pêssego .................................................. 42 3.5. Destilação ............................................................................................ 43 3.6. Análises físico-químicas efetuadas no mosto de pêssego ............. 45 3.7. Análises dos minerais do fermentado............................................... 51 3.8. Análises do destilado.......................................................................... 51 3.9. Análise estatística ............................................................................... 52 IV - RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................ 53.

(6) ii 4.1. Análises do Mosto............................................................................... 53 4.2. Microrganismo e preparo do inóculo ................................................ 55 4.3. Fermentação do mosto de pêssego .................................................. 56 4.4. Influência do tempo de maceração nas características físicoquímicas do fermentado ............................................................................ 57 4.4.1. Teor alcoólico, densidade e ART................................................. 58 4.4.2. Extrato seco .................................................................................. 59 4.4.3. Acidez e pH ................................................................................... 60 4.4.4. Compostos fenólicos e cor.......................................................... 61 4.4.5. Dióxido de enxofre (SO2).............................................................. 63 4.5. Influência do tempo de maceração nos compostos voláteis do fermentado de pêssego ............................................................................. 65 4.5.1. Etanal ............................................................................................. 65 4.5.2. Acetato de Etila ............................................................................. 66 4.5.3. Metanol .......................................................................................... 68 4.5.4. Álcoois superiores........................................................................ 69 4.6. Influência do tempo de maceração nos elementos minerais do fermentado de pêssego ............................................................................. 72 4.7. Influência do tempo de maceração nos compostos voláteis do destilado de pêssego ................................................................................. 74 4.7.1. Etanal ............................................................................................. 75 4.7.2. Acetato de etila ............................................................................. 76 4.7.3. Metanol .......................................................................................... 77 4.7.4. Álcoois superiores........................................................................ 78 V – CONCLUSÕES E SUGESTÕES............................................................... 81 5.1. CONCLUSÕES ..................................................................................... 81 5.2. SUGESTÕES ........................................................................................ 82 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................... 83.

(7) iii LISTA DE FIGURAS Figura 1.. Esquema da atividade do anidrido sulfuroso (LEPE, 2004). ... 15. Figura 2.. Reações do ácido sulfuroso (H2SO3) com. compostos de. função aldeídica e cetônica........................................................ 16 Figura 3.. Produção de álcoois superiores por Saccharomyces. ............ 23. Figura 4.. Esquema de um aparelho destilador simples (segundo MUTTON & MUTTON, 1992)........................................................ 32. Figura 5.. Esquema de um aparelho destilador de 3 corpos (segundo MUTTON & MUTTON, 1992)........................................................ 33. Figura 6.. Principais transformações químicas durante a destilação. .... 37. Figura 7.. Fluxograma das etapas de trabalho. ......................................... 40. Figura 8.. Destilador descontinuo utilizado no experimento ................... 43. Figura 9.. Crescimento de Sacch cerevisiae Embrapa 20B, expressa em unidades de crescimento óptica (DO), no meio G7 com 10 g.L-1 de sacarose comercial. Condições: Agitação 300 rpm, aeração 2 vvm de ar, temperatura 25º C, pH do meio antes da inoculação 5,5; volume de trabalho 35 L. Sem ajuste de pH... 55. Figura 10. Evolução dos açucares redutores totais e do etanol durante a fermentação do mosto de pêssego. .......................................... 57 Figura 11. Influência do tempo de maceração no extrato seco do fermentado de pêssego. ............................................................. 59 Figura 12. Influência do tempo de maceração sobre a acidez volátil e a acidez total no fermentado de pêssego. ................................... 60.

(8) iv Figura 13. Influência do tempo de maceração sobre os teores de fenóis totais, hidroxicinamatos e flavonóides totais no fermentado de pêssego........................................................................................ 62 Figura 14. Teores de SO2 livre e total nos fermentados devido ao tempo de maceração. ............................................................................. 63 Figura 15. Nível de acetato de etila devido ao tempo de maceração. ...... 67 Figura 16. Concentração dos álcoois superiores e do metanol devido ao tempo de maceração no fermentado de pêssego. ................... 70 Figura 17. Concentração dos álcoois superiores devido ao tempo de maceração no destilado de pêssego......................................... 78.

(9) v LISTA DE TABELAS. TABELA 1.. Compostos precursores na formação dos álcoois na fermentação alcoólica. .......................................................... 24. TABELA 2.. Análises físico-químicas do mosto de pêssego (cv. Chiripá). .................................................................................. 53. TABELA 3.. Determinações normais do fermentado. ............................. 58. TABELA 4.. Compostos voláteis do fermentado com diferentes tempos de maceração......................................................................... 65. TABELA 5.. Elementos minerais no fermentado de pêssego. ............... 72. TABELA 6.. Compostos voláteis do destilado de pêssego. ................... 74.

(10) vi RESUMO. A cultivar de pêssegos “tipo mesa” Chiripá é a mais plantada no sul do Brasil. Representa 50% da produção na região da Encosta Superior Nordeste do Rio Grande do Sul. A cultura destaca-se por sua importância econômica e social, constituindo-se em uma alternativa para a diversificação da matriz produtora, absorção de mão de obra familiar e geração de renda para as pequenas propriedades. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do tempo de maceração sobre a composição química do fermentado e do destilado de pêssego cv. Chiripá. Os resultados obtidos demonstraram que o tempo de maceração influiu significativamente em nove das 47 análises físicoquímicas. No fermentado, os elementos minerais e a maioria dos compostos voláteis não foram influenciados pelo tempo de maceração. O acetato de etila apresentou decréscimo com o aumento do tempo da maceração. As análises efetuadas nos fermentados mostraram uma variação significativa no que se refere ao extrato seco, à relação álcool em peso extrato seco reduzido, à acidez volátil, aos polifenóis totais, aos flavonóides totais e ao dióxido de enxofre livre. Com seis dias de maceração constatou-se a maior concentração de flavonóides totais, polifenóis totais e de metanol no fermentado. Quanto ao destilado, o tempo de maceração não influenciou significativamente a maioria dos componentes voláteis do destilado de pêssego. As exceções foram o etanal e o propanol que tiveram variações significativas ao nível de 1% e 5%, respectivamente. O metanol representa o maior empecilho para a elaboração do fermentado ou do destilado de pêssego da variedade Chiripá, pois os valores obtidos estiveram sempre acima do permitido pela legislação brasileira. Havendo a possibilidade de redução drástica do metanol, o tempo de maceração indicado para esta cultivar seria de seis dias, em virtude do aumento dos teores de polifenóis e dos flavonóides totais. Tais compostos apresentam características nutracêuticas importantes..

(11) vii ABSTRACT “Chiripá” peach is a table variety widely planted in southern region of Brazil. It represents 50% of the production in the region called Encosta Superior Nordeste, in Rio Grande do Sul - Brazil. This variety distinguishes itself by its economical and social value, since it is an alternative to the diversification of the producing área, and it is also responsible for absorbing familiar labour and by generating more income to the little properties. The main goal of this work is to study the influence of maceration time upon the chemical composition of the fermented and the destilated of “chiripá” peach. Results have demonstrated that the maceration time had a significant influence in 9 of the 47 physico-chemical analyses. In the fruit fermented, mineral elements and the most volatile compounds were not influenced by macerating time. The ethyl acetate presented a decreasing level with the increasing of the maceration time. The analyses which have been done with the fruit fermented showed a significant variation concerning to the dry extract, to the alcohol in weight/reduced dry extract, to volatile acidity, to total polyphenoids, to total flavonoids and the free sulfur dioxide. After six days of maceration it was observed a higher concentration of total polyphenoids, total flavonoids and methanol in the fermented liquid. Concerning the peach destilated, the macerating time did not significantly influenced its volatile components. Although exception was noticed in relation to ethanal and propanol, which showed significants variations of 1% and 5%, respectively. Methanol represent the main obstacle to the elaboration of the peach fermented and the deslilated of the “chiripá” variety, because the obtained values were always higher the ones permited by Brazilian legislation. Once we had the possibility of a drastic reduction of methanol, this variety would have a six-day maceration, as the study indicates mainly due to the level of total polyphenoids and flavonoids. These compounds present important nutraceutic features..

(12) I - INTRODUÇÃO. O pessegueiro é uma espécie nativa da China, tendo sido encontradas referências na literatura chinesa de 2000 anos a. C.. Pertence à família Rosaceae, subfamília Prunoidea, gênero Prunus (L.) e subgênero Amigdalus. Todas as cultivares comerciais pertencem à espécie Prunus persica (L.) Batsch (SACHS & CAMPOS, 1998). A produção de pêssegos constitui uma atividade econômica relevante e em expansão nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, onde tem sido uma das principais fontes de renda para milhares de famílias. Segundo RASEIRA & NAKASU (1998), mais de 3000 famílias têm na produção de pêssegos sua principal fonte de renda no Estado do Rio Grande do Sul. A produção mundial de pêssegos é de, aproximadamente, nove milhões de toneladas/ano. Os principais produtores mundiais de pêssego no último ano do qual se dispõe estatísticas (1998) foram a China (2,5 a 3,0 milhões de toneladas), a Itália (1,0 a 1,5 milhões de toneladas), os Estados Unidos (1,0 a 1,5 milhões de toneladas) e a Espanha (0,5 a 1,0 milhão de toneladas). Neste mesmo ano (1998), o Brasil aparece como 13º produtor mundial de pêssegos, com 146 mil toneladas (MARODIN & SARTORI, 2000). De acordo com RASEIRA & NAKASU (1998), o mercado de pêssegos no Brasil pode ser ainda ampliado, pois o país tem condições de absorver 300.000 toneladas de pêssegos de mesa. Para isso, é necessário produzir frutas de qualidade. O consumo de pêssegos no Brasil é baixo quando comparado ao de outros países. Segundo DUCROQUET & MONDIN (1996), o consumo de.

(13) 2. pêssegos no Brasil é da ordem de 0,8 Kg per capita ao ano, enquanto que na Grécia é de 27 Kg, na Itália é de 23 Kg, no Chile é de 12,5 Kg e nos Estados Unidos é de 5,5 Kg. O Rio Grande do Sul é o maior produtor de pêssegos do Brasil, com uma média de 80 mil toneladas/ano, seguido pelos Estados de SP, PR e SC, com tendência ao aumento de produtividade e de área plantada. Em 1997 eram comercializadas anualmente mais de 500 mil mudas em todo o sul do país (NAKASU et al., 1997). Segundo MARODIN & SARTORI (2000), a Metade Sul do Rio Grande do Sul responde por mais de 50% da área plantada do Estado, com mais de 7 mil hectares. Esta região se caracteriza pela produção de frutas destinadas à indústria. Por outro lado, a região da Encosta Superior Nordeste e da Grande Porto Alegre são responsáveis pela produção de frutas para consumo in natura. Segundo PERAZZOLO (1999), a produção anual, em 1999, na região da Encosta Superior Nordeste era de 41.017 toneladas. Deste total, a cultivar Chiripá representa 50%, a cultivar Marli contribui com 40%, a cultivar Chimarrita participa com 5% e as demais cultivares contribuem com os 5% restantes. Na safra 2000/2001, a região da Serra Gaúcha produziu cerca de 46 mil toneladas de pêssego que, na sua totalidade, são destinadas ao mercado de consumo in natura, numa área de aproximadamente 3.200 hectares, o que representa uma produtividade superior a 14 toneladas/hectare. A cultura destaca-se por sua importância econômica e social, constituindo-se em uma alternativa para diversificação da matriz produtiva, absorção da mão-de-obra familiar e geração de renda às pequenas propriedades (SIDRA, 2002; PROTAS & MADAIL, 2003,)..

(14) 3. A cultivar de pêssegos “tipo mesa” Chiripá, criada pela Embrapa. de. Pelotas (MEDEIROS & RASEIRA, 1998), é a mais plantada no sul do Brasil. Ela produz frutas médio-grandes, redondo-ovaladas, com peso variando de 100g a 190g e com alto acúmulo de sólidos solúveis (em torno de 15º Brix). A polpa é firme, branca, com região avermelhada junto ao caroço. A epiderme tem coloração de fundo creme-esverdeada e avermelhada na superfície, atingindo até 30% da fruta. Essas frutas são climatéricas, com metabolismo acelerado e bastante susceptíveis a danos mecânicos. Além disso, são colhidas normalmente entre 15 de Dezembro e 15 de Janeiro quando registram-se os maiores volumes de oferta de pêssegos, diminuindo o preço de comercialização. Segundo PARUSSOLO (2001), é necessário adotar práticas de manejo de colheita e pós-colheita para conservá-las por mais tempo e assim prolongar o período de oferta, e viabilizar a expansão do abastecimento em outras regiões do país.. As duas mais. importantes práticas de manejo de colheita e pós-colheita são: 1) determinação de um estádio de maturação (também chamado ponto de colheita) que proporcione o melhor equilíbrio entre conservabilidade e qualidade sensorial (sabor, aroma, suculência, aspecto visual); e 2) uso de sistemas alternativos de armazenamento refrigerado, como atmosferas modificada (AM) e controlada (AC). Essas práticas nem sempre são possíveis e mesmo quando são adotadas não eliminam perdas significativas dentro da cadeia produtiva. Estas perdas poderiam ser minimizadas se este descarte para consumo in natura pudesse ser utilizado para outros fins como ocorre, por exemplo, na produção de vinhos com uvas para.

(15) 4. consumo in natura que estão fora do padrão (manchas, tamanho das bagas e ponto de maturação inadequados, entre outros) . Para o consumo in natura as características físicas, tais como formato do fruto e coloração da casca e da polpa dos frutos, são determinantes de qualidade. A firmeza da polpa deve ser macia e suculenta. Para a industrialização, principalmente conservas, o fruto deve ser firme, com excelente flavor e elevado teor de ácidos orgânicos (CHAN JÚNIOR, 1980). CHITARRA e CHITARRA (1990) consideram a relação Sólidos Solúveis Totais/Acidez Total Titulável (SST/ATT) uma das melhores formas de avaliação do sabor de um fruto, sendo considerado por KIMBALL (1984) até mais importante do que os seus valores tomados isoladamente. Como os procedimentos de manejo citados, embora importantes, apresentam limitações, o uso adequado da matéria prima excedente constitui-se em alternativas que podem reduzir perdas e aumentar a renda familiar. Dentro deste contexto, objetivou-se com este trabalho estudar a viabilidade da produção de uma bebida fermentada de pêssego (cv. Chiripá). Para este fim foi analisada a influência do tempo de contato do mosto de pêssego com as partes sólidas da polpa sobre o fermentado e o destilado obtidos..

(16) 5. II - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA. Não se sabe ao certo quando teve inicio o processo de elaboração de bebidas alcoólicas. Quanto ao álcool, dados relatam que os árabes o utilizavam cotidianamente, uma vez que foram autores de descrições mais precisas em meados do século X, supondo que eles criaram os termos álcool e alambique. Desde os antigos, caldeus, gregos e chineses, antes da era Cristã, a destilação ja era realizada. As primeiras menções sobre álcool na Europa datam do século XII (BUSTOS, 1990). A produção de aguardente deve ter começado em vinícolas nas regiões produtoras de bebidas fermentadas. Aparentemente sua origem remonta ao século VII, quando Marcus Gregus teria destilado vinho tinto e condensado os vapores num elmo, denominado “alembikos”. O nome dado ao produto destilado era “água da vida”, “acquavite” em italiano, “eau-de-vie” em francês e “uisgebeatha” em gaélico. Posteriormente os alquimistas levaram a fórmula para a França. Ao mesmo tempo, por força da expansão romana, os árabes, habitantes da península Sul da Ásia, apossaram-se da fórmula. Foram eles que descobriram os equipamentos para a destilação, semelhantes aos que conhecemos hoje. Eles não usavam a palavra alkuhul, e sim al raga, originando a palavra arak, uma aguardente misturada com licores de anis. Daí espalhou-se por toda a Europa e Ásia. Da França foi para a Itália. O destilado de uva ficou conhaque. Depois entrou em terras germânicas, onde a partir da cereja se destilava o kirsh. Subiu para a Escócia, onde se tornou popular o uísque, destilado da cevada. Do Oriente.

(17) 6. Médio para o Extremo Oriente a aguardente servia para esquentar o frio das populações onde não se elaborava vinho. Na Rússia, a vodka de centeio; na China e no Japão, a fórmula de destilação beneficia o arroz, surgindo o sakê. O processo de elaboração foi também para Portugal, que utiliza para destilação seu produto nobre: a uva. Nasce aí a bagaceira (PATARO et al., 2002). Os portugueses, em sua sede de exploração e na tentativa de tomar posse das terras recém descobertas, trazem ao Brasil a cana-de-açúcar, originária da Ásia Meridional. Assim, surgiram os núcleos de povoamento e agricultura. Na América os índios brasileiros já utilizavam bebidas alcoólicas antes da chegada dos portugueses. Sabe-se que os ameríndios desconheciam o processo de destilação e que as bebidas por eles produzidas eram a partir da fermentação de mostos de caju, mandioca, banana-da-terra, milho, ananás, batata, jenipapo e mel de abelha. De acordo com certos cronistas portugueses e alemães dos séculos XVI e XVII, o preparo destas bebidas não diferia muito de uma tribo para outra, sendo comum a utilização de uma técnica conhecida como ‘cauinagem’. Tal processo é utilizado na ativação ou inicialização do processo de fermentação, consistindo, basicamente, na mastigação prévia dos frutos ou raízes usados como matéria prima (CASCUDO, 1983). De acordo com a legislação brasileira, a bebida alcoólica é definida como um produto refrescante, aperitivo ou estimulante destinado a ingestão humana no estado líquido, sem finalidade medicamentosa, exigindo que o produto destiloretificado obtido de mosto fermentado seja o álcool etílico (AQUARONE et al., 2001)..

(18) 7. As bebidas alcoólicas são classificadas em dois grupos: fermentadas e destiladas, sendo que nas últimas os mostos após a fermentação sofrem algum processo de destilação. As bebidas fermentadas são preparadas por fermentação e operações posteriores de clarificação e acabamento; entre elas encontram-se o vinho, obtido de uvas, e a cidra obtida de maçãs. Existem também fermentados obtidos de grãos e de outras partes vegetais, fermentados de seivas e fermentados de mel. Em bebidas alcoólicas o álcool em maior quantidade é o álcool etílico ou etanol, um líquido incolor, límpido, de cheiro cáustico e ardente, miscível em água, peso especifico 0,7932 a 15o C, massa específica 0,7830 g.L-1 a 20o C, temperatura de ebulição 78,35o C, temperatura de solidificação –135o C, inflamável, bactericida, solvente de diversos compostos orgânicos e inorgânicos (BOURGEAIS, 1995). O etanol pode ser obtido por via sintética através da hidratação dos hidrocarbonetos insaturados eteno e etino, dos gases do petróleo e do alcatrão da hulha, e por via fermentativa. Nesta, as leveduras etanologênicas fazem a conversão de mono, di e trissacarídeos em etanol. O álcool etílico, ou etanol, foi descoberto por chineses, que o utilizavam com fins medicinais e em cultos taoístas. Por volta de 323 a.C. difundiu-se pela Europa, através do Egito e dos povos árabes que possuíam alambiques (BUSTOS, 1990). Segundo LAFON et al. (1973), a partir dos séculos XII e XIII circulavam na Europa tratados de alquimia, que mencionavam as propriedades mágicas e de inflamação do álcool, surgindo o nome “aguardente”..

(19) 8. Bebidas alcoólicas possuem características próprias de aroma e sabor conferidas pela presença de diversos constituintes do processo fermentativo. Além do etanol, muitos compostos orgânicos, como álcoois superiores, ácidos orgânicos e ésteres podem estar presentes. Do ponto de vista microbiológico, a variação qualitativa e quantitativa destes produtos é devida a linhagem de levedura utilizada (MENDONÇA, 1999). De acordo com DEMAIN (2000), todas as bebidas alcoólicas são produzidas por fermentação, sendo que algumas podem sofrer destilação após o processo fermentativo. As aguardentes são bebidas alcoólicas fermento-destiladas provenientes de várias matérias-primas (AQUARONE et al., 2001); predominando no Brasil, a produção de aguardente de cana-de-açúcar (LIMA, 1992). Segundo o Diário Oficial da Comunidade Européia (1989) bebidas destiladas são soluções hidroalcoólicas com propriedades organolépticas especiais para consumo humano..

(20) 9. 2.1. Fermentação alcoólica. A fermentação é um processo espontâneo, obtido por meio da contaminação de microrganismos. Foi considerada um processo metabólico exclusivo de microrganismos, ocorrendo na ausência de oxigênio. Atualmente é considerada um processo no qual a fosforilação ocorre em presença de substrato (CALDWELL, 1995). Podemos definir fermentação alcoólica como processo bioquímico pelo qual as leveduras transformam os açúcares do mosto em etanol e gás carbônico (ZAMBONELLI, 2003; NAVARRE, 1994). O processo de fermentação ocorre graças à ação de enzimas presentes em determinados microrganismos, tais como as leveduras, que transformam os açúcares, susceptíveis a fermentação, presentes no mosto, em etanol, gás carbônico, glicerol, ácido succínico e outros compostos formados em quantidades menos relevantes como ácidos carboxílicos, ésteres, aldeídos e hidrocarbonetos superiores (AQUARONE et al., 2001; PIGGOTT et al., 1989). A fermentação de um mosto é um processo bioquímico complexo, onde participam. especialmente. leveduras. e. bactérias.. As. leveduras. são. os. microrganismos chave, pois são os responsáveis pela fermentação alcoólica. Estas estão presentes na superfície dos frutos, superfícies dos materiais e equipamentos de fermentação. As linhagens procedentes dos frutos e do material de fermentação constituem a população indígena, selvagem ou autóctone de leveduras. A fermentação alcoólica pode ter início espontaneamente ou através da inoculação de leveduras selecionadas..

(21) 10. As fermentações espontâneas são aquelas que se realizam com as leveduras provenientes da fruta e ou do material que entra em contato com o mosto. Quando é inoculada utilizam-se leveduras secas ativas da espécie Sacch. cerevisiae selecionadas. Entre as vantagens da fermentação inoculada com leveduras selecionadas frente à fermentação espontânea pode-se citar: (a) menor risco de parada ou lentidão da fermentação, já que com a inoculação se assegura uma concentração de células elevada e em boas condições fisiológicas, (b) produção de fermentados com menor acidez volátil e maior grau alcoólico, pois reduz a ação de leveduras indígenas com metabolismo pouco condizente com a qualidade desejada, (c) maior reprodutibilidade na qualidade do produto final, e (d) maior qualidade sensorial dos fermentados. A levedura Sacch. cerevisiae é uma das espécies mais utilizadas em fermentações industriais. É a mais indicada em processos de fermentação alcoólica, porque suporta níveis elevados de etanol (12 a 15 % v/v). Hidrolisa oligossacarídeos, tais como maltotriose e maltotrealose, em glicose convertendoos em etanol, como também tolera alta concentração de açúcar sendo osmotolerante (BELIN, 1995). Em termos gerais, nos processos fermentativos para produção de álcool, é considerado importante que a levedura possua as seguintes características segundo SILVA & SILVA (1987), JARVIS, FOUNTERS & KENSILA (1995); HENICK-KLING (1995) e SILVA (1996): iniciar a fermentação rapidamente; apresentar curta “lag-phase”; ter relativa resistência a baixos valores de pH; tolerância à alta concentração de etanol; ser osmotolerante;. ser capaz de.

(22) 11. fermentar em temperaturas 10 a 25º C; possuir resistência ao fator “killer”; não produzir espuma excessiva; possuir características de floculação;. produção. mínima ou nula de sulfeto de hidrogênio e exibir um fator de conversão (YEtOH/S) razoável. Segundo ZAMBONELLI (2003), na produção de fermentados de uva, a seleção adequada da linhagem de levedura para cada tipo de fermentação é uma estratégia muito importante para garantir uma fermentação correta, assim como para melhorar as características do produto. No conjunto de fatores que influem sobre a qualidade de um vinho, além da cultivar e da qualidade da uva, as leveduras podem produzir compostos que dão distinção ao produto obtido. Existem diversos fatores tanto físicos como químicos que incidem positiva ou negativamente sobre a fermentação alcoólica (NAVARRE, 1994). Os fatores mais relevantes são os seguintes: •. A temperatura – Com uma maior temperatura a fermentação alcoólica. transcorre mais rapidamente, mas é mais pura. Ou seja, produz-se menos etanol e maior quantidade de compostos secundários que em geral não demonstram melhora de qualidade no fermentado. As leveduras possuem temperatura ótima de 25º C a 30ºC. Acima dos 35ºC a atividade decresce rapidamente e em torno aos 45ºC perdem a vitalidade. Abaixo de 10º C a maior parte das leveduras apresenta atividade metabólica baixa. •. O oxigênio – Ainda que a fermentação alcoólica seja um processo. anaeróbico as leveduras mantêm uma leve respiração utilizando para isso o oxigênio combinado as moléculas do mosto. No caso de limitações de oxigênio.

(23) 12. podem ser necessárias aerações para evitar parada ou lentidão na fermentação alcoólica. •. Os nutrientes - Os açúcares são as principais fontes de carbono e de. energia para as leveduras e devem estar em concentração superior a 20 g.L-1 para que a fermentação alcoólica transcorra em sua velocidade máxima. Importante também são as substâncias nitrogenadas, os sais e os fatores de crescimento (vitaminas) que normalmente são encontrados nos mostos em concentrações suficientes para o desenvolvimento das leveduras. •. Os compostos químicos de ação negativa – O acúmulo dos próprios. produtos da fermentação alcoólica podem causar inibição. Esses mesmos compostos juntamente a outros presentes no mosto como taninos, agrotóxicos e SO2 podem atuar como inibidores do crescimento das leveduras (SILVA & SILVA, 1987).. 2.2. Maceração. A maceração nos processos fermentativos é o período em que a parte sólida da fruta - película e ou semente - permanece em contato com o mosto. Durante este período as partes sólidas cedem parcialmente ao mosto seus constituintes, e ao mesmo tempo se apropriam de alguns constituintes do mosto (OREGLIA, 1978). Entre os muitos compostos que as partes sólidas transferem ao mosto, recebem especial atenção os compostos fenólicos, as enzimas, polissacarídeos e substâncias nitrogenadas..

(24) 13. O exemplo clássico deste processo é a elaboração de vinho tinto tradicional, onde a maceração acontece juntamente com a fermentação alcoólica, e a formação do etanol e a elevação da temperatura contribuem para a dissolução dos constituintes da parte sólida. Este incremento em substâncias, principalmente de compostos fenólicos, é o responsável de todas as características específicas, visuais, olfativas e gustativas que diferenciam os vinhos tintos dos vinhos brancos (RIBÉREAU-GAYON et al., 1998). Os fatores que influem decisivamente na passagem dos compostos da partes sólidas para o mosto na maceração são a forma do esmagamento (mais ou menos enérgico), o tempo de permanência de contato das partes sólidas com o mosto e os constituintes do meio. Entre os constituintes do meio, a quantidade de etanol exerce papel fundamental (RIBÉREAU-GAYON et al., 1998)..

(25) 14. 2.3. Utilização de dióxido de enxofre. O dióxido de enxofre (SO2), também chamado de anidrido sulfuroso, é universalmente utilizado no setor alimentar, pois evita os processos oxidativos enzimáticos e não enzimáticos, inibe desenvolvimento de microrganismos, especialmente bactérias, possui ação desnaturante, reduzindo a atividade de determinadas enzimas, age como clarificante, aumenta a atividade de enzimas pécticas, inibe a reação de Maillard, controla a formação de radicais livres, entre outros benefícios. Além disso, sua utilização influi sobre o metabolismo das leveduras, alterando a produção de compostos secundários, especialmente aumentando a produção de glicerol (SILVA & SILVA, 1987). Há muito tempo é empregado na conservação de recipientes vinários e ainda hoje tem papel importante na vinificação e conservação dos fermentados (OREGLIA, 1978). O dióxido de enxofre não é um produto natural dos mostos, mas é considerado um composto natural dos fermentados. A sua presença é devido ao metabolismo do enxofre das leveduras, que ocorre no final do ciclo, onde são produzidas quantidades que variam de 10 a 40 mg.L-1 de SO2 (LARUE et al., 1986; USSEGLIO-TOMASSET, 1995). LARUE et al. (1986) afirmam que a produção de SO2 depende da espécie de levedura, sendo favorecida pelos teores elevados de sulfatos e pelas condições de fermentação. Possui uma importância particular em enologia, devido ao papel significativo que tem estes compostos de enxofre no equilíbrio organoléptico dos vinhos (FLANZY, 1998). Este composto é geralmente volátil, reativo e é percebido em concentrações baixas. Suas diferentes formas de ação sobre a célula microbiana dependem de inúmeros fatores do meio. Seu limite de eficiência.

(26) 15. contra bactérias depende da quantidade usada, principalmente em vinhos tintos, pois leveduras e bactérias não têm a mesma sensibilidade e variam entre linhagens. O uso do dióxido de enxofre na vinificação está relacionado com aspectos tecnológicos e sensoriais dos vinhos (PEYNAUD, 1989). Ele é encontrado simultaneamente na forma combinada e livre. O dióxido de enxofre livre encontra-se no estado de gás “SO2”, de ácido “H2SO3” e dos sais HSO 3- e SO 3-- . O dióxido de enxofre combinado está ligado com compostos. orgânicos e inorgânicos do mosto e do vinho de forma algumas vezes reversível e outras irreversível (RIBÉREAU-GAYON et al., 1977; OREGLIA, 1978). A Figura 1 ilustra as várias formas de como pode encontrar-se o anidrido sulfuroso nos fermentados.. Figura 1.. Esquema da atividade do anidrido sulfuroso (LEPE, 2004).. A prevalência do equilíbrio químico sobre as formas do SO2 (estado livre e combinado) depende do valor do pH do fermentado, portanto quanto mais.

(27) 16. elevado for o pH do vinho mais ácido sulfuroso (H2SO3) é salificado, tanto que a pH 3,8 praticamente cerca de 99% do ácido sulfuroso está na forma de bissulfito (HSO3). Neste estado químico, o bissulfito pode combinar-se com numerosos componentes presentes no fermentado, sobretudo com aqueles de função carbonila (aldeídos e cetonas). Quando combinado, o SO2 perde a maior parte de sua propriedade antioxidante e antisséptica (RIBÉREAU-GAYON et al., 1977). A temperatura exerce influência sobre a relação SO2 livre e combinado nos fermentados. O teor de SO2 livre pode aumentar até 30% com o aumento da temperatura de 0 a 30ºC (RIBÉREAU-GAYON et al., 1977 ;OREGLIA, 1978). A maior parte do dióxido de enxofre incorporado ao mosto e ao fermentado se combina com compostos orgânicos, sobretudo com a função carbonila (aldeídica e cetônica), conforme Figura 2:. OH R - CHO + H2SO3. R- C. (I). SO3H Forma Aldeídica OH R - C = O - R’ + H2SO3. R - C - R’ (II) SO3H. Forma Cetônica. Figura 2.. Reações do ácido sulfuroso (H2SO3) com. compostos de função. aldeídica e cetônica.. Segundo RIBÉREAU-GAYON et al. (1977) as principais substâncias que se combinam ao dióxido de enxofre nos mostos e vinhos são o acetaldeído, glicose,.

(28) 17 arabinose, polissacarídios (arabanos, glucosanos), ácidos cetônicos (pirúvico e αcetoglutárico); ácidos urônicos (galacturônico e glicurônico) e os produtos de oxidação dos açúcares (ácido ceto 2-glicônico, ácido diceto 2,5 glicônico, ceto 5frutose e xilose); estes últimos aparecem em quantidades mais elevadas em vinhos de uvas com podridões. Outras substâncias que se combinam em pequenas quantidades com o SO2 são: o ácido glioxílico, o ácido oxalacético, aldeído glicólico, aldeído glicérico, dehidroxicetona, acetona, acetoína, diacetil, substâncias pécticas e proteínas (DAUDT & MELLER, 1975; RIBÉREAU-GAYON et al., 1977). O dióxido de enxofre no mosto possui ação seletiva sobre as leveduras. Age discriminando microrganismos que já se encontram no mosto e que são provenientes do pomar ou mesmo do próprio ambiente de fermentação. Com isso seleciona as leveduras que produzem melhores aromas e que apresentam maior capacidade. de. produção. de. álcool. e. impede. o. desenvolvimento. de. microrganismos indesejáveis durante a fermentação (NAVARRE, 1994). Como anti-oxidante, o dióxido de enxofre evita que o oxigênio altere as características de frescor e frutado dos vinhos, também previne a oxidação de vinhos brancos e evita que os tintos percam sua tonalidade vermelho intenso ou violáceo mantendo mais estáveis as características de cor destes fermentados (ZOECKLEIN et al., 2001). Sobre as enzimas da podridão da uva, o dióxido de enxofre possui ação anti-oxidásica impedindo sua atividade, a qual ocasiona a oxidação e a turvação dos mostos e dos vinhos, chamada de quebra ou turvação oxidásica. Durante a fermentação age regulando a temperatura, moderando a velocidade de.

(29) 18. decomposição dos açucares e não permitindo que a temperatura se eleve demasiado. O fermentado assim obtido adquire um aroma mais fino. Nos vinhos brancos, ao retardar o início de fermentação, o dióxido de enxofre colabora para que ocorra uma melhor clarificação do mosto obtido logo após a prensagem (OREGLIA, 1978). Com o SO2 as impurezas são separadas mais facilmente. O desenvolvimento das bactérias lácticas e acéticas é inibido pelo dióxido de enxofre, contribuindo para manter baixos os níveis de acidez volátil e impedindo a deterioração microbiológica do vinho. Possui ainda ação metabólica atuando na formação de etanal e glicerol. Segundo CASTINO & UBIGLI (1991), o SO2 exerce uma ação benéfica para as qualidades gustativas do vinho, devido ao seu baixo nível de oxidorredução; isso possibilita a combinação com determinados componentes do vinho (aldeídos e cetonas), evitando assim formação de substâncias com gosto desagradável. Aliado à utilização de uma linhagem de levedura pura, a adição de SO2 favorece a formação de compostos voláteis que atribuem qualidade e sanidade ao vinho (TAMBORRA, 1993). A dose utilizada de SO2 nos fermentados de uva varia em função de alguns fatores (SILVA, 1994), como: o grau de maturação da uva, estado sanitário, temperatura, teor de açúcar e acidez. Não existindo regra fixa para a quantidade a se empregar, em geral aplica-se 30 a 50 mg.L-1 de SO2 em uvas sadias de maturação média e elevada acidez, 5 a 10 mg.L-1 em mostos de uvas sadias bem maduras e de acidez fraca, e de 10 a 15 mg.L-1 em mosto de uvas com podridões (PEYNAUD, 1989).. Em fermentados de maçã as recomendações práticas.

(30) 19 baseiam-se no pH do mosto obtido: pH 3,0 a 3,3, 75 mg.L-1; pH 3,3 a 3,5, 100 mg.L-1, pH 3,5 a 3,8 , 150 mg.L-1 (BEECH & CARR, 1977). As principais formas de emprego do dióxido de enxofre em enologia são: •. estado gasoso, através de vapores de SO2 proveniente da. combustão do enxofre; •. estado líquido puro (liquefeito);. •. estado de solução aquosa (5 a 6% de SO2);. •. estado salino: ¾. bissulfito de potássio (KHSO3) ⇒ 53,5% de SO2;. ¾. metabissulfito de potássio (K2S2O5) ⇒ 57,6% de SO2;. ¾. sulfito de cálcio (CaSO3) ⇒ 33,3% de SO2;. ¾. sulfito de potássio (K2SO3) ⇒ 40,5% de SO2.. Além das vantagens citadas, o emprego do SO2 em fermentados de uva apresenta certas desvantagens de ordem tecnológica (RIBÉREAU-GAYON et al., 1977; OREGLIA, 1978): . retarda o envelhecimento e pode inibir a fermentação malolática;. . favorece o aparecimento de instabilidade cúprica com problemas de. . doses exageradas de SO2 neutralizam o aroma ou o bouquet, e. cor;. atribuem aos fermentados odor picante e irritante, e no final da degustação um amargo característico; . favorece o aparecimento de gosto de ácido sulfídrico e de. mercaptano em vinhos novos que permanecem muito tempo nas borras..

(31) 20. 2.4. Compostos voláteis no fermentado. Os estudos dos compostos voláteis formados durante a fermentação alcoólica e os fatores que influenciam na sua síntese tiveram grande impulso a partir de 1960, graças ao progresso da cromatografia em fase gasosa (SOUFLEROS & BERTRAND, 1979). As substâncias voláteis formadas durante a fermentação alcoólica apresentam um importante papel na definição do aroma dos vinhos, essencialmente os álcoois superiores, os ésteres, os ácidos voláteis e os aldeídos (RIBÉREAU-GAYON et al., 1975).. 2.4.1. Metanol O metanol é um álcool de estrutura química simples, líquido, incolor, insípido e com leve odor alcoólico. Em determinadas situações, pode ser explosivo e emana vapores tóxicos em temperatura ambiente. Por ter uma estrutura química simples, o metanol é facilmente produzido e encontrado na natureza. O metanol é um constituinte naturalmente presente em bebidas alcoólicas. Algumas bebidas alcoólicas obtidas pela fermentação de frutas podem conter concentrações maiores de metanol, devido à ação de enzimas (pectinametilesterases) sobre pectinas metoxiladas (BLINDER, et al., 1988). O metanol, organolepticamente, é imperceptível quando presente, mesmo em grandes quantidades. Entretanto, é substância que pode causar sérios danos a saúde do consumidor, se a quantidade ingerida, ultrapassar o limite tolerado pela legislação..

(32) 21. Devido à grande solubilidade em água e afinidade por lipídios, o metanol é rapidamente absorvido pelo trato digestivo, sendo encontrado em tecidos com altos teores de água e lipídios, por exemplo, olhos, músculos e sangue. As reações metabólicas do metanol são catalisadas pela enzima ADH-álcool desidrogenase hepática (SHAHANGIAN et al., 1984). A toxicidade do metanol em si é baixa, porém, no seu processo metabólico é produzido aldeído fórmico e ácido fórmico (BRUN & CABANIS, 1993). Esses compostos podem provocar acidose metabólica, lesões oculares, degeneração parenquimatosa do fígado, rins e coração; alterações epiteliais, enfizema e disfunção cerebral progressiva, além de necrose pancreática (ROMANI, 1990). GOODMAN & GILMAN (1990), definem os sintomas de uma intoxicação por tal substância como variáveis, desde uma dor de cabeça, náuseas, vômitos, até cegueira e morte. Sua ingestão, mesmo em quantidades reduzidas, em longos períodos de consumo pode ocasionar cegueira ou mesmo a morte (VOGT et al., 1984). Conforme TIMBRELL (1991), o tratamento de intoxicação aguda ou envenenamento por metanol, envolve primeiramente a administração de um antídoto, que é o etanol. Este vai atuar bloqueando o metabolismo do metanol, por competir pela enzima álcool desidrogenase, que tem maior afinidade com etanol. O metabolismo do metanol pode ser reduzido em até 90% com a administração de uma dose equimolar de etanol. Posteriormente, com bicarbonato de sódio intravenoso, é feita a correção da acidose metabólica. Em casos mais graves pode-se usar hemodiálise. Os limites máximos tolerados para o metanol, em bebidas, são fixados pela legislação brasileira em 0,25 mL/100 mL.

(33) 22 de álcool anidro para aguardentes e outras bebidas destiladas, e 0,35 g.L-1 para vinhos (Portaria 371/74 e Portaria 229/88 do Ministério da Agricultura). Esses limites são baseados na ingestão diária aceitável (IDA) e estabelecem parâmetros que auxiliam na detecção de metanol adicionado deliberada ou acidentalmente em bebidas. As doses tóxicas do metanol para o homem variam de indivíduo para indivíduo. Alguns autores consideram que o consumo de 20 mL provoca cegueira e que 60 mL constitui a dose letal (BLINDER et al., 1988). Nas duas últimas décadas, foram relatadas por diferentes autores de diversos países ocorrências de casos de intoxicação e morte pelo consumo de bebidas alcoólicas contaminadas por metanol. Este composto é incolor e apresenta odor e sabor imperceptíveis nas bebidas, mesmo em quantidades significativas. Há na literatura citações de casos de intoxicação, em geral graves, que evidenciam o envolvimento do metanol (ZENEBON et al., 1996).. 2.4.2. Álcoois superiores. Os álcoois com mais de dois átomos de carbono denominam-se álcoois superiores. Os álcoois superiores são compostos aromáticos secundários, ou seja, são produzidos durante a fermentação pela ação das leveduras. São componentes essenciais dentre os aromas e juntamente com os ésteres desempenham papel importante na complexidade aromática dos fermentados (SILVA & SILVA, 1987). Quando estão presentes em baixas concentrações.

(34) 23. contribuem favoravelmente no aroma do vinho, mas acima de certos níveis (300 mg.L-1) contribuem negativamente (RAPP & VERSINI, 1991). A formação dos álcoois superiores durante a fermentação ocorre paralelamente à produção de etanol. São produzidos anabolicamente da glicose e catabolicamente pelos correspondentes aminoácidos (REAZIN et al., 1970). Os formados em maiores quantidades são o metil-3 butanol-1 (álcool isoamílico), o metil-2 propanol-1 (isobutílico), o metil-2 butanol-1 (amílico ativo) e em menor quantidade o propanol-1 (GUYMON et al., 1961). Segundo CURVELO-GARCIA (1988) os álcoois superiores podem ter origem nos seguintes compostos: aminoácidos, açúcares e ácidos cetônicos. Conforme BISSON (1991), os álcoois superiores podem ser formados através do mecanismo de Erlich, onde os correspondentes aminoácidos são desaminados e os α-cetoácidos descarboxilados e reduzidos para os respectivos álcoois (Figura 3).. Figura 3. Produção de álcoois superiores por Saccharomyces. A formação de álcoois superiores também pode ser influenciada por variáveis, tais como: concentração de aminoácidos, pH, temperatura, nível de inoculação e tempo de armazenagem do fermentado (AYRAPAA, 1970; ENGAN, 1970). De acordo com GIUDICI et al. (1985), os principais fatores responsáveis pela produção total de álcoois superiores no fermentado de uvas são: a composição do meio (pH, concentração de açúcares, conteúdo de nitrogênio), a temperatura de fermentação, o nível de aeração e a linhagem de levedura..

(35) 24. Segundo. SUOMALAINEM. apud. NYKÄNEM. (1986),. os. principais. compostos-chaves na formação de álcoois pelas leveduras são indicados na Tabela 1. TABELA 1. Compostos precursores na formação dos álcoois na fermentação alcoólica. Álcoois Aldeídos. PRECURSORES Cetoácidos. Aminoácidos. Etanol. Acetaldeído. Ácido 2-ceto propiônico. Alanina. Glicol. Glioxal. Ácido 3-hidroxy-2-. Serina. cetopropiônico Propanol-1. Propionaldeído. Ácido 2-cetobutírico. Ácido-γ-amino-butírico e treonina. Butanol-1. Butiraldeído. -. -. Metil-2 Propanol-1. Isobutiraldeído. Ácido 2-cetoisovalérico. Valina. Metil-2 Butanol-1. 2-Metilbutiraldeído Ácido 2-ceto-3-metilvalérico. Isoleucina. Metil-3 Butanol-1. Isovaleraldeído. Ácido 2-cetoisocapróico. Leucina. Hexanol-1. Hexanal. -. -. Álcool fenil etílico. -. Ácido 3-fenil-2-cetopropiônico. Fenilalanina. Tirosol. -. Ácido 3-(4-hidroxiphenil)-2-. Tirosina. cetopropiônico Triptofol. -. -. Triptofano. 2.4.3. Aldeídos Os aldeídos são compostos muito voláteis, de odor penetrante, que afetam o aroma das bebidas alcoólicas; são intermediários da formação dos álcoois formados pela descarboxilação de oxiácidos, ou então, pela oxidação destes álcoois. O principal aldeído presente em fermentações é o acetaldeído ou etanal. O acetaldeído é o precursor do álcool etílico, sendo formado a partir do ácido pirúvico. Aldeídos com seis a nove átomos de carbono são formados a partir dos ácidos graxos poliinsaturados linolêico e linolênico, pela ação de duas enzimas: a lipoxigenase e a aldeídoliase. Para que acorra a passagem de aldeídos para.

(36) 25. álcoois é preciso a ação da enzima ADH – álcool desidrogenase (CROUZET, 1986). Segundo SALTON (1998), os aldeídos e seus respectivos álcoois formados de seis átomos de carbono são responsáveis pelos odores herbáceos, sendo os principais: hexanol-cis-hexeno-3-al e trans-hexeno-2-al; enquanto que os álcoois são: hexanol, cis-hexeno-3-ol e trans-hexeno-2-ol. Aldeídos e cetoácidos são essenciais para a síntese de aminoácidos e de álcoois superiores; são substâncias formadas na célula de levedura e transferidos para o meio. É durante a fermentação tumultuosa que se formam os mais altos níveis de aldeído (NYKÄNEM, 1986). A deficiência de nutrientes no fermentado do mosto pode aumentar os níveis de aldeídos no fermentado (vinho), isto porque a formação de álcool etílico fica retardada.. 2.4.4. Ácidos voláteis Além do ácido acético que corresponde a mais de 90% do total dos ácidos voláteis, os encontrados com constituintes normais dos fermentados são os ácidos fórmico, propiônico, butírico, isobutírico, capróico, enântico, caprílico, cáprico, valérico, isovalérico, pelargônico, undecanóico, láurico e mirístico. A principal origem desses ácidos está relacionada ao metabolismo das leveduras (USSEGLIO-TOMASSET, 1995), sendo que os ácidos de cadeia ramificada e os ácidos aromáticos provêm de uma oxidação dos correspondentes álcoois e aldeídos (CURVELO-GARCIA, 1988)..

(37) 26. No fermentado de uvas, BAUMES et al. (1989), pesquisando a influência da maceração sobre a composição do vinho branco, verificaram que os ácidos voláteis (acético, isobutírico, butírico, capróico, caprílico e cáprico) nos vinhos com maceração, apresentaram um teor 7% menor no total dos compostos voláteis; já nos vinhos sem maceração, o teor em ácidos foi maior, cerca de 9,7% do total dos compostos voláteis. HERRAIZ et al. (1990a) observaram que o tempo de contato das películas da uva na cv. Cencibel provocou um decréscimo nos ácidos cáprico e caprílico; já a adição de SO2 (200 mg.L-1) na fermentação aumentou apreciavelmente a quantidade destes ácidos. HERRAIZ et al. (1990b) verificaram que a composição de ácidos graxos foi influenciada pela linhagem de levedura. A linhagem de Sacch. cerevisiae produziu altas quantidades de ácido capróico, caprílico e cáprico em relação às leveduras Torulaspora delbrueckii e Kloeckera apiculata; entretanto, Kloeckera apiculata formou notáveis quantidades dos ácidos láurico, mirístico, palmítico e palmitoléico e a T. delbrueckii de ácido isobutírico. No caso do fermentado de cana, mesmo nas melhores fermentações, uma pequena parte do açúcar se converte em acido acético que pode aparecer no mosto em níveis de ate 0,8 g de acido acético por litro, ou pouco mais. A aeração do mosto durante a fermentação pode acarretar conversão de até 30% do açúcar em acido acético, mesmo que não haja contaminação por bactérias acéticas (MAIA, 1994)..

(38) 27. 2.4.5. Ésteres Os ésteres, em geral, são formados durante a fermentação alcoólica (esterificação biológica) graças às leveduras e bactérias, e mais lentamente no curso de envelhecimento do vinho através de esterificação química (MARIÑO et al., 1983). No caso específico das uvas, os ésteres são componentes aromáticos associados a certos cultivares de uvas, estando presentes em baixas concentrações. O antranilato de metila, responsável pelo caráter foxado dos vinhos da Vitis labrusca, mas não é encontrado em vinhos varietais de Vitis vinifera (NYKÄNEM, 1986). Os ésteres dos ácidos graxos são formados pela ativação dos ácidos monocarboxílicos, pela descarboxilação oxidativa dos ácidos, pela síntese dos ácidos monocarboxílicos e seus intermediários de cadeia longa, e pela alcoólise dos compostos da acetil-Coenzima A (NYKÄNEM, 1986). Segundo SHINOHARA (1984), a formação dos ésteres etílicos de ácidos graxos sofre influência de diversos fatores: concentração dos ácidos, do etanol, do pH, da temperatura e do tempo de envelhecimento. Os fatores responsáveis pela formação de ésteres podem ser divididos em internos e externos. Os internos são aqueles que fazem parte da composição do meio, como: os aminoácidos, a glicose, certos ácidos e cátions (MARIÑO et al., 1983); concentração de carbono, suplemento nitrogenado, utilização dos micronutrientes e insaturação dos ácidos graxos sobre os níveis de esteróis (SOLES et al., 1982). Enquanto que os externos são a cultivar de uva, linhagem de levedura, temperatura de fermentação, a concentração de CO2, a oxigenação.

(39) 28. do meio (KILLIAN & OUGH, 1979), turbidez, dióxido de enxofre e o pH do meio (MARIÑO et al., 1983). De acordo com MAIA (1994), o aroma de ésteres é mais acentuado quando o álcool que os compõem é de baixo peso molecular. Além disso, cada éster tem seu aroma peculiar. Os acetatos de etila e de butila apresentam aroma frutado, acetato de isoamila e o butirato de amila tem aroma de banana, enquanto que os acetatos de álcoois superiores tem aroma cítrico, só que menos pungente do que os ésteres de álcoois menores. Reações. de. esterificação. também. podem. ocorrer. durante. o. envelhecimento da bebida, porém em uma velocidade bem menor, requerendo de vários meses a anos para equiparar-se ao teor produzido intracelularmente (MAIA, 1994). KILLIAN & OUGH (1979) estudaram o efeito da temperatura na formação e retenção de ésteres durante a fermentação de mosto de uva. Os ésteres frutados (acetato de isoamila, acetato de isobutila, acetato de hexila e butirato de etila) foram produzidos e retidos em baixas temperaturas de fermentação (10ºC). Já os ésteres de maior ponto de ebulição (fortes) e mais aromáticos (caprilato de etila, acetato de fenil-2-etila e o caprato de etila) foram produzidos e retidos no vinho em grandes quantidades, nas temperaturas de fermentação mais altas (15ºC a 20ºC). As máximas quantidades de ésteres formados durante a fermentação ocorreram entre 9% a 12% v/v de etanol produzido. GARAFOLO & PIRACCI (1994) afirmaram que durante a fermentação alcoólica de mostos de uva os ésteres etílicos de ácidos graxos atingiram um nível máximo durante a primeira parte da fermentação (até 4% de álcool),.

(40) 29. enquanto que os ésteres acetatos atingiram seu máximo entre 8 a 19% de álcool. As condições do meio (acidez e temperatura) influem sobre a composição dos compostos voláteis, estes são sintetizados em quantidades máximas pela levedura quando há no meio um pH próximo a 3,4 e uma temperatura de fermentação em torno de 20ºC.. 2.5. Processo de destilação. A separação dos componentes do caldo fermentado é feita através do processo de destilação. Segundo a portaria vigente (BRASIL, 1974) a destilação deve ser efetuada de forma que o destilado tenha o aroma e sabor dos elementos naturais voláteis contidos no mosto fermentado, derivado do processo fermentativo ou formados durante a destilação. De acordo com CANTAGREL et al. (1991), na elaboração do destilado ocorre formação de sabores e odores agradáveis típicos da destilação. Os principais objetivos da destilação são: a extração dos compostos voláteis, a seleção (retificação) das substâncias voláteis e a ocorrência de transformações químicas favoráveis à qualidade do destilado (combinação e degradação de substâncias). Conforme ONISHI et al. (1978) o processo de destilação (tipo de alambique e condições de operação) não somente concentra o álcool etílico mas determina a grande extensão da composição volátil do destilado, além de produzir, pelo aquecimento, certas reações de esterificação que aumentam as quantidades de compostos voláteis e a qualidade do destilado final..

(41) 30. O termo destilação corresponde à separação das substâncias voláteis presentes no fermentado, inicialmente transformadas em vapor e depois condensadas. A operação é conseguida através do calor, necessário para evaporar, e do frio para condensar. O principio da destilação baseia na diferença entre o ponto de ebulição da água (100º C) e do álcool (78,4º C). A mistura água e álcool apresenta ponto de ebulição variável em função do grau alcoólico. Assim, o ponto de ebulição de uma solução hidroalcoólica é intermediário entre aquele da água e do álcool, e será tanto mais próximo de este ultimo quanto maior for o grau alcoólico da solução. Segundo LÉTHONEM & SUOMALAINEM (1977) apud por BOZA & HORII (1999), a destilação é o segundo estádio na produção de bebida destilada, podendo ter uma significativa influência sobre o conteúdo qualitativo de congêneres, ou compostos orgânicos, os quais estão intimamente relacionados à qualidade final do produto. A natureza e a concentração dos compostos orgânicos formados por reações ou ainda por pirólise têm influências distintas sobre a qualidade sensorial do produto. Para o processo de destilação é importante agrupar os diversos componentes do vinho (produto resultante da fermentação do mosto), em duas frações: voláteis e não voláteis. Os componentes voláteis são representados por água, etanol, metanol, álcoois superiores, ácido acético, ésteres e gás carbônico. Os não voláteis ou fixos são constituídos de sólidos do mosto, células de levedura e bactérias, minerais e ácidos orgânicos fixos (YOKOYA, 1995). Os componentes voláteis do vinho possuem diferentes temperaturas de volatilização, sendo possível, portanto, a separação por processo de destilação..

(42) 31. Nesse processo de destilação os componentes mais voláteis, como acetaldeídos e metanol, são recolhidos na primeira fração do condensado, que denomina-se “cabeça”. Na porção intermediária, denominada “corpo” ou “coração” encontramos frações medianamente voláteis, basicamente etanol, e na porção menos volátil, denominada “cauda”, encontramos álcoois superiores e ácidos (YOKOYA, 1995). Os açúcares não fermentados, as substâncias nitrogenadas (aminoácidos, peptídeos, proteínas e ácidos nuclêicos), pectinas, células de leveduras e de bactérias, bagacilho e minerais, constituem a parte sólida que pode estar em solução ou em suspensão. O gás carbônico é o principal constituinte gasoso do vinho (NOVAES et al., 1974). Segundo BOZA & HORII (1999), quando o mosto fermentado é aquecido, várias reações químicas entre os componentes do vinho se dão durante a destilação, bem como, processos de partição entre seus componentes que, em parte se incorporam à bebida e em parte permanecem no resíduo da destilação. No Brasil, os aparelhos de destilação mais usados são o alambique e a coluna contínua, embora exista um grande número de aparelhos de destilação, oferecendo uma ampla faixa de bebidas destiladas. Na Serra Gaúcha, de modo geral, os alambiques utilizados para a elaboração do destilado de vinho são do tipo Charantais e não estão equipados de colunas retificadoras ou de deflagmadores que permitem obter destilados com graduação alcoólica mais elevadas..

(43) 32. 2.5.1. Alambique. Alambique é uma palavra que originou-se do grego, “ambix”, definida como um vaso com pequena abertura. Na fabricação artesanal e semi-artesanal de aguardente, a destilação descontínua em alambique simples é a mais usada. Este alambique, mostrado na Figura 4, é descontínuo com fogo direto, que inclui duas sucessivas destilações, denominado método Charentais (SOUFLEROS & BERTRAND, 1991).. Figura 4.. Esquema de um aparelho destilador simples (segundo MUTTON & MUTTON, 1992).

(44) 33. A destilação em alambiques, garante a obtenção de um produto rico em compostos. orgânicos,. também. chamado. de. congêneres. ou. compostos. secundários, devido a um excesso de retrogradação e redestilação da fração final do vinho. Em destilarias de médio porte, o alambique de três corpos mostrado na Figura 5 é o mais comum. A destilação metódica, realizada através da coluna de destilação contínua é comum em destilarias de médio e grande porte.. Figura 5.. Esquema de um aparelho destilador de 3 corpos (segundo MUTTON & MUTTON, 1992).